劉如杰 謝玉強(.中國石油天燃氣集團公司商業(yè)儲備油分公司, 天津 30080;.中國石油大港石化公司, 天津 30080)
液化氣是石化公司化工生產(chǎn)的基本原料,目前主要作為氣分裝置生產(chǎn)丙烯的原料,其產(chǎn)品貧丙烯液化氣也是一種常用燃料,在我廠大發(fā)展的形勢下,化工生產(chǎn)的發(fā)展前景將是非常廣泛的。由于液化石油氣具有很多危險特性,如:易燃、易爆、破壞力強等,所以它具有潛在的危險,尤其是在在儲存和運輸過程中。這方面已在國內(nèi)外石油化工企業(yè)發(fā)生過多起事故,造成了嚴重的人身傷亡和大量的財產(chǎn)損失。
液化氣球罐的標準是按三類壓力容器的要求制定的,無論是設計、制造,還是安全管理及使用都有保障。但是,使用過程中,難免會出現(xiàn)一些故障或因素導致出現(xiàn)一些問題,如泄漏、罐體開裂、管線焊縫處開裂、斷裂等。問題一旦出現(xiàn),就具有很大的破壞性,因為事故會導致帶有一定壓力的液化石油氣從斷裂處向外噴出,擴散的速度又很快,接著就會出現(xiàn)爆炸性氣體混合物,這些爆炸性氣體一般遇到明火就會立即發(fā)生爆炸,其危險程度和破壞性是相當大的。
以一個1000 m3液化氣球罐為例,如罐體焊縫突然斷裂,罐內(nèi)液化氣全部泄漏出來,對周圍環(huán)境的危害進行以下估算:
(1)爆炸性混合物的擴散范圍 設1000m3球罐充填系數(shù)為0.8,液化氣的密度以550kg/m3計,液化氣重量為:
440t液化氣液態(tài)時體積為800m3,在常溫壓下液態(tài)液化石油氣揮發(fā)后體積迅速擴大250~300倍,如按275倍計算,800m3液態(tài)液化石油氣變成氣態(tài)時的體積為:
與空氣混合物形成爆炸上限混合氣體,其爆炸上限為12%,所需空氣量V1上;
爆炸上限混合氣體的體積V2上
假設在無風條件下,如泄漏成半球形由斷口處向周圍擴散,其擴散半徑為γ上:
即擴散半徑為99.3m。
與空氣混合物形成爆炸下限混合氣體,爆炸下限為1.5%,所需空氣量為V1下:
爆炸下限混合氣體的體積為V2下:
假設在無風條件下,如泄漏成半球形擴散,則其擴散半徑為r下:
上述計算表明,在無風條件下,以斷口為中心,半徑在99.3~192.3m范圍內(nèi)為爆炸性混合氣體存在區(qū)域,在此區(qū)域內(nèi)遇明火即產(chǎn)生爆炸或燃燒。
(2)爆炸能量的估算 根據(jù)有效燃燒值與TNT的燃燒熱值之比試驗表明:液化氣的TNT當量系數(shù)為4~10,即1kg液化氣的爆炸力相當于4~10kgTNT炸藥的爆炸力。則400t液化氣的爆炸力為:WTNT=400×4=1600t(TNT的當量),WTNT=400×10=4000t(TNT的當量)即相當于1600~4000t TNT炸藥的爆炸力。
如果要預防液化氣罐區(qū)泄漏引起火災爆炸事故的發(fā)生,就必須要從預防、避免液化氣球罐的泄漏下手,要從根源上消除事故的起因。這就要求安全管理工作必須慎之又慎,決不能有一絲一毫的疏忽和僥幸。
生產(chǎn)過程中,嚴格按照安全生產(chǎn)管理制度和規(guī)范操作,按照內(nèi)控文件的要求認真執(zhí)行,注意以下幾點:①嚴格檢查,防止出現(xiàn)球罐超溫、超壓、超裝等現(xiàn)象。②加強巡檢次數(shù),對容易出現(xiàn)問題的部位進行重點檢查,一旦發(fā)現(xiàn)問題,立即進行處理,確保安全。③球罐在初次收料時,為了防止罐內(nèi)工作后壓力過低,應提前充入氮氣,其值應該控制為0.2MPa,這樣就可以大大減小罐低溫脆裂而大量泄漏的危險。④為了確保球罐的工作狀態(tài)處于良好狀態(tài),應該對區(qū)域內(nèi)的一些關鍵設備進行定期檢查和測試,及時發(fā)現(xiàn)隱患,常見的設備有:可燃性氣體報警儀和球罐的超壓、超液位報警儀等。⑤對球罐進行定期檢測,主要檢查罐內(nèi)壁是否出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象,因為有些液化石油氣含有較高的硫化氫等含硫物。
為了防止液化石油氣罐區(qū)出現(xiàn)泄漏引起火災爆炸等嚴重事故,日常工作中,應加強對罐區(qū)的管理工作,及時杜絕隱患的發(fā)生。避免液化石油氣泄漏。同時一旦泄漏,也應有相應的防災措施,及時處理,防止釀成更大事故。